Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực tỉnh long an và tây ninh dựa vào trình tự vùng HV1 (hypervariable region 1) trên hệ gen ty thể

ĐẠI HỌC
NGUYỄN TẤT THÀNH
THỰC HỌC - THỰC HÀNH - THỰC DANH - THỰC NGHIỆP

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CHÓ
NHÀ TẠI KHU VỰC TỈNH LONG AN VÀ TÂY NINH DỰA
VÀO TRÌNH TỰ VÙNG HV1 (HYPERVARIABLE REGION 1)
TRÊN HỆ GEN TY THỂ

Sinh viên thực hiện :
Mã số sinh viên
:
Giáo viên hướng dẫn :

TP.HCM, 2020

Nguyễn Thái Thiên Bảo
1411532221
ThS. Nguyễn Thành Công


ĐẠI HỌC
NGUYỄN TẤT THÀNH
THỰC HỌC - THỰC HÀNH - THỰC DANH - THỰC NGHIỆP

KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CHÓ
NHÀ TẠI KHU VỰC TỈNH LONG AN VÀ TÂY NINH DỰA
VÀO TRÌNH TỰ VÙNG HV1 (HYPERVARIABLE REGION 1)
TRÊN HỆ GEN TY THỂ

Sinh viên thực hiện
Mã số sinh viên
Chuyên ngành
Giáo viên hướng dẫn

TP.HCM, 2020

:
:
:
:

Nguyễn Thái Thiên Bảo
1411532221
Công nghệ Sinh học
ThS. Nguyễn Thành Công


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------------------

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
-----oOo-----

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Nguyễn Thái Thiên Bảo
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
1. Đầu đề luận văn:

MSSV: 1411532221
Lớp: 14DS01

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CHÓ NHÀ TẠI
KHU VỰC TỈNH LONG AN VÀ TÂY NINH DỰA VÀO TRÌNH TỰ VÙNG
HV1 (HYPERVARIABLE REGION 1) TRÊN HỆ GEN TY THỂ
2. Mục tiêu
- Xác định các haplotype của chó nhà tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh dựa
trên trình tự từng vùng HV 1 trên bộ gen ty thể.
- Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà và so sánh sự đa dạng di
truyền của quần thể chó nhà tại khu vực Long An và Tây Ninh với các quần thể chó nhà
tại các khu vực khác nhau ở Việt Nam.
3. Nội dung:
-

Thu nhập mẫu lơng chó tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh

-

Tách chiết DNA tổng số

-

Hiệu chỉnh trình tự

-

Xử lí và phân tích kết quả

4. Thời gian thực hiện: tháng 10/2019 đến tháng 4/2020
5. Người hướng dẫn chính: ThS. Nguyễn Thành Cơng
Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Bộ môn.
TP. HCM, ngày…… tháng……năm20…
BỘ MÔN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)

iii



LỜI CẢM ƠN
Sự thành công trên thực tế chỉ là thành quả từ một người nhưng ẩn sâu bên phía
sau nó cịn chính là sự đồng hành cũng như giúp đỡ của nhiều người, dù nhiều hay ít,
dù trực tiếp hay gián tiếp. Trong suốt một khoảng thời gian từ khi bắt đầu học tập ở
giảng đường đại học đến nay , em đã đồng thời nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp
đỡ khơng chỉ từ phía gia đình, bạn bè mà bên cạnh đó cịn có từ phía thầy cô giảng viên
nhà trường Đại học Nguyễn Tất Thành. Với một lòng biết ơn sâu sắc và chân thành
nhất, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến quý thầy cơ trong khoa Cơng nghệ Sinh học
nói chung và thầy Nguyễn Thành Cơng nói riêng. Cám ơn thầy cơ vì đã khơng quản
mọi khó khăn mà đã với tất cả tri thức và tâm huyết của mình đã cố gắng truyền đạt vốn

kiến thức quý báu cho em và các bạn trong suốt thời gian học tập tại trường. Em chân
thành cảm ơn thầy cô đã tận tâm hướng dẫn em qua từng buổi học trên lớp cũng như
những buổi nói chuyện, thảo luận về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học. Nếu
khơng có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy cơ thì bài luận cuối cùng này của em
rất khó có thể hồn thiện một cách tốt nhất được. Cũng như từ đây mở ra cho em một
hướng đi mới mẻ và tươi sáng hơn. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy cơ
trong khoa rất nhiều .
Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô trong khoa Công nghệ Sinh học trường
Đại Học Nguyễn Tất Thành thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ
mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
Bên cạnh đó em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ, đến những người
thân trong gia đình đã ln bên cạnh động viên, ủng hộ, quan tâm lo lắng em trong suốt
khoảng thời gian em làm bài luận cuối cùng. Để rồi từ một điều tưởng chừng như đơn
giản ấy đã góp phần xúc tác thêm nguồn động lực nơi em để hoàn thành tốt bài của
mình! Một lần cuối, em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người! Xin cảm ơn!

Nguyễn Thái Thiên Bảo
Khoa Công nghệ Sinh học
Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ i
TÓM TẮT ..................................................................................................................... v
SUMMARY .................................................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................... ix

1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................ xi
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ xii
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................... xii
4. Đối tượng nghiên cứu............................................................................................... xii
5. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................. xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 1
1.1.

Giới thiệu về giống chó nhà ................................................................................. 1

1.1.1.

Phân loại ............................................................................................................ 1

1.1.2.

Đặc điểm chung của giống chó nhà................................................................... 2

1.1.2.1. Đặc điểm phần đầu của chó ............................................................................... 2
1.1.2.2. Đặc điểm phần thân của chó.............................................................................. 2
1.1.2.

Đặc tính di truyền của hệ gen ti thể ở động vật có xương sống ........................ 3

1.2. Các nghiên cứu về sự đa dạng di truyền góp phần tìm hiểu thêm nguồn gốc chó
nhà dựa trên trình tự hệ gen ty thể (mtDNA) ................................................................. 5
1.2.1.

Hệ gen ty thể ở động vật hữu nhũ nói chung và chó nói riêng ......................... 5

1.2.2.

Ty thể trong nghiên cứu đa dạng di truyền ....................................................... 5

1.2.3.

Các nghiên cứu trên thế giới về đa dạng di truyền của chó .............................. 6

1.2.4.

Các nghiên cứu đa dạng di truyền trong nước .................................................. 8

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................... 11
2.2.

Vật liệu ............................................................................................................... 11

2.2.1. Mẫu vật nghiên cứu ........................................................................................... 11
2.2.2. Tiêu chuẩn chọn mẫu ......................................................................................... 12
2.2.3. Hóa chất ............................................................................................................. 12
2.2.4. Dụng cụ và thiết bị ............................................................................................. 12
2.2.5. Phần mềm .......................................................................................................... 13
ii


2.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 13
2.3.1. Thu mẫu ............................................................................................................. 13
2.3.2. Tách chiết DNA tổng số .................................................................................... 14
2.3.3. Phân tích, kiểm tra độ tinh sạch của DNA ........................................................ 15
2.3.4. Điện di DNA trên gel agarose ........................................................................... 16

2.3.5. Khuếch đại trình tự vùng HV1 bằng kỹ thuật PCR ........................................... 16
2.3.6. Giải trình tự và hiệu chỉnh trình tự .................................................................... 18
2.3.6.1. Giải trình tự sản phẩm PCR ............................................................................ 18
2.3.6.2. Hiệu chỉnh trình tự........................................................................................... 19
2.3.7. So sánh với cơ sở dữ liệu GenBank................................................................... 20
2.3.8. Định loại haplotype ( kiểu đơn bội) ................................................................... 20
2.3.8.1. Các chỉ số đa dạng di truyền ........................................................................... 22
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 24
3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số ............................................................................ 24
3.2. Kết quả khuếch đại vùng HV1 ............................................................................... 26
3.3. Kết quả giải trình tự và hiệu chỉnh vùng HV1 ....................................................... 26
3.3.1. Kết quả giải trình tự ........................................................................................... 26
3.3.2. Hiệu chỉnh và lắp ráp trình tự vùng HV1 .......................................................... 28
3.3.3. Kết quả so sánh trình tự truy vấn của các mẫu nghiên cứu với các cơ sở dữ liệu
trên Gen Bank ............................................................................................................... 29
3.4. Kết quả xác định haplotype từ 19 cá thể chó nhà ................................................ 30
3.5. Sự đa dạng di truyền Vùng HV1 của quần thể chó nhà khu vực tỉnh Long An và
Tây Ninh ....................................................................................................................... 31
3.5.1. Sự đa dạng ở cấp độ nucleotide ......................................................................... 31
3.5.2. Sự đa dạng ở cấp độ haplotype .......................................................................... 34
3.6. So sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực tỉnh Long An và
Tây Ninh với một số quần thể chó nhà khác tại Việt Nam và một số giống chó khác
trên thế giới ................................................................................................................... 36
3.6.1. So sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực tỉnh Long An và
Tây Ninh với một số quần thể chó khác tại Việt Nam ................................................. 36
3.6.2. So sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhafkhu vực tỉnh Long An và
Tây Ninh với một số quần thể chó nhà khác trên thế giới............................................ 38
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 42
KIẾN NGHỊ ................................................................................................................ 42
iii

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 43

iv


TÓM TẮT
Những năm gần đây, việc nghiên cứu về sự đa dạng di truyền của chó ở Việt
Nam trở nên phổ biến. Nên đề tài: “Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó
nhà tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh dựa vào vùng HV1 trên bộ gen ty thể”
được thực hiện từ tháng 10/2019 đến tháng 6/2020 được thực hiện tại Khoa công nghệ
sinh học NTT – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành, Số 298A-300A, Phường 13, Quận
4, Tp. Hồ Chí Minh với mục tiêu Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà
và so sánh sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại tỉnh Long An và Tây Ninh với
các quần thể chó nhà tại các khu vực khác nhau ở Việt Nam.
Đề tài có các nội dung như sau:
-

Thu được mẫu lơng của chó tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh;

-

Tách chiết được DNA các mẫu thu được;

-

Khuếch đại được trình tự vùng HV1 của các cá thể chó nhà khu vực tỉnh Long
An và Tây Ninh;

-

Định loại được halotype của chó dựa trên trình tự 582 bp vùng HV1;

-

Đánh giá đa dạng di truyền từ kết quả thu được.
Những kết quả đạt được sau 6 tháng nghiên cứu:

1. Thu được 19 mẫu DNA từ lơng chó bao gồm 11 mẫu ở khu vực Long An và 8
mẫu ở khu vực Tây Ninh.
2. Sau khi PCR và giải trình tự có được 19 đoạn DNA vùng HV1.
3. Xác định được 13 haplotype thuộc 4 haplogroup (A, B, C, E) khác nhau trong
đó có 4 haplotype mới (An1, An2, An3, Cn1) chưa từng xuất hiện trong các nghiên
cứu trước đây.
4. So sánh được sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực tỉnh Long
An và Tây Ninh với một số quần thể chó khác tại Việt Nam.
5. So sánh được sự đa dạng di truyền của quần thể chó nhà tại khu vực tỉnh Long
An và Tây Ninh với một số quần thể chó khác trên thế giới.

v


SUMMARY
As canine genetic diversity in Vietnam has attracted more research efforts
recently, the study of “Evaluation of the genetic diversity of domestic dog population
in Long An and Tay Ninh based on mitochondrial HV1 region” was performed from
Oct 2019 to Jun 2020 at the Department of Biotechnology of the Nguyen Tat Thanh
University to make an assessment of the genetic diversity of the domestic dog
population in the provinces of Long An and Tay Ninh and made the comparison with

other dog populations in other regions in Vietnam.
To fulfill the objectives of this study the following goals had to be accomplished:
-

Sampling of dog hair in Long An and Tay Ninh provinces;

-

Extraction of the samples’ DNA;

-

Amplification of the HV1 region on the DNA of sampled domestic dogs in
Long An and Tay Ninh provinces;

-

Identification of dog halotypes based on the 582 bp sequence in HV1 region;

-

Evaluation of genetic diversity based on obtained results.
After six months the below results were obtained:

1. Nineteen canine hair DNA samples were obtained, included eleven in Long An
and eight in Tay Ninh.
2. Nineteen DNA sequences of the HV1 region were obtained after PCR and
sequencing.
3. Thirteen haplotypes belonged to four different haplogroups (A, B, C, E) were
identified, including four novel haplotypes (An1, An2, An3, Cn1) which never seen

in previous researches.
4. A comparison was made between genetic diversity of the domestic dog
population in Long An and Tây Ninh provinces, and other populations in
Vietnam.
5. A comparison was made between genetic diversity of the domestic dog
population in Long An and Tây Ninh provinces, and other populations
worldwide.

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Chó nhà lơng vàng đen ........................................................................... 1
Hình 1.2 Hệ gene ti thể của chó nhà ...................................................................... 3
Hình 1.3 Vùng trình tự HV-1 ................................................................................. 4
Hình 3.1 Đại diện kết quả điện di DNA tổng số của 10/19 mẫu trong đề tài M: 1kb
DNA Ladder Marker chuẩn .................................................................................. 20
Hình 3.2 Kết quả điện di sản phẩm PCR vùng HV1 của 8/19 mẫu chó nhà ....... 22
Hình 3.3 Biểu đồ huỳnh quang (Electropherogram) của một đoạn trình tự vùng HV1
của mẫu VH00 ...................................................................................................... 23
Hình 3.4 Đoạn trình tự đồng nhất (Consensus sequence) vùng HV1 của mẫu VH00
.............................................................................................................................. 24
Hình 3.5 Đại diện đoạn trình tự đồng nhất (Consensus sequence) vùng HV1 của mười
chín mẫu chó nhà .................................................................................................. 25
Hình 3.6 Đại diện kết quả so sánh trình tự truy vấn của mẫu VH00 với cơ sở dữ liệu
trên GenBank ........................................................................................................ 25
Hình 3.7 Kết quả xác định Haplotype với trình tự truy vấn là mẫu VH00.......... 26

vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Cặp mồi đặc hiệu sử dụng trong phản ứng khuếch đại trình tự vùng HV18
.............................................................................................................................. 14
Bảng 2.2 Các thành phần có trong phản ứng khuếch đại vùng HV1 ................... 14
Bảng 2.3 Chu trình nhiệt khuếch đại vùng HV1 .................................................. 15
Bảng 2.4 cặp mồi sử dụng trong phản ứng trình tự vùng HV1............................ 18
Bảng 2.5 Motif thay thế nucleotide của các haplogroup ..................................... 18
Bảng 3.1 Kết quả đo tỷ số OD và nồng độ DNA thu thập được 19/19 mẫu trong
nghiên cứu ............................................................................................................ 21
Bảng 3.2 Bảng tóm tắt số lượng và loại vị trí đa hình trên đoạn trình tự 582 bp vùng
HV1 trong quần thể chó nhà ................................................................................. 27
Bảng 3.3 Các vị trí đa hình trong đoạn trình tự 582 bp vùng HV1 của 19 cá thể chó
nhà khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh ............................................................... 29
Bảng 3.4 Các haplotype được xác định trên mười chín cá thể chó nhà ............... 30
Bảng 3.5 Tỷ lệ phân bố haplotype trên các haplogroup và các chỉ số đa dạng di truyền
cơ bản.................................................................................................................... 31
Bảng 3.7 Tỷ lệ phân bố của các haplotype trên các haplogroup và chỉ số đa dạng di
truyền của quần thể chó nhà khu vujwv tỉnh Long An và Tây Ninh với các quần thể
chó khác tại Việt Nam .......................................................................................... 33
Bảng 3.8 Tỷ lệ phân bố của các hapotype trên các haplogroup và chỉ số đa dạng du
truyền của quần thể chó nhà khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh với các giống chó
khác trên thế giới .................................................................................................. 37

viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
µg

Microgram

µL

Microlit

µM

Micromole

BLAST

Basic Local Alignment Search Tool

Bp

Base pair

CHD

Canis mtDNA HV1 database

CR

Control Region

D – loop

Displacement – loop

dATP

Deoxyadenosinem triphosphate

dCTP

Deoxycytidine triphosphate

dGTP

Deoxyguanosine triphotphase

DNA

Deoxyribonucleic acid

DNAse

Deoxyribonuclease

dNTP

Deoxyribonucleotide triphotphase

EtBr

Ethidium bromide

F

Forward

HV1

Hypervariable region 1

HV2

Hypervariable region 2

Kb

Kilo base

Mg

Miligram

mL

Mililit

mM

Milimole

mtDNA

Mitochondrial DNA

NCBI

National Center for Biotechnology Information

Nm

Nanomet

ix


nM

Nanomole

OD

Optical Density

PCR

Polymerase Chain Reaction

R

Reveerse

RNA

Ribonucleic acid

rRNA

Ribosomal RNA

SNP

Single Nucleotide Polymorphism

TAE

Tris/ Acetate/ EDTA

TE

Tris – EDTA

Tm

Melting Temperature

tRNA

Tranfer RNA

U

Unit

UV

Ultraviolet

VKA

Vietnam Kennel Association

VNTR

Variable number tandem repeat

x


ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài
Chó là lồi vật ni được con người ni nhiều nhất. Nó là lồi động vật được
con người thuần hóa đầu tiên với mục đích hỗ trợ con người trong q trình săn bắt tìm
kiếm thức ăn, hay sử dụng với mục đích chăn nuôi gia súc, xua đuổi các mối nguy
hiểm... Đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về nguồn gốc của các giống chó khác
nhau, thuộc các khu vực khác nhau trên thế giới và xác định được rằng nguồn gốc chung
của lồi chó là sói. Và chúng được thuần hóa cách đây 15.000 năm.
Những năm gần đây, việc nghiên cứu về sự đa dạng di truyền của chó ở Việt
Nam trở nên phổ biến. Vào năm 2012 Viện Công Nghệ Cao trường Đại học Nguyễn
Tất Thành đã tiến hành những nghiên cứu sâu hơn đánh giá sự đa dạng di truyền và
nguồn gốc của giống chó lưng xốy Phú Quốc bằng cơng nghệ phân tử giải mã trình tự
DNA vùng HV1 (Hypervarible region 1). Đến năm 2019 đã đưa ra kết luận giống chó
này có nguồn gốc từ chó nhà Việt Nam khu vực đất liền tỉnh Kiên Giang di cư ra và bác
bỏ ý kiến rằng chó lưng xốy Phú Quốc có nguồn gốc từ chó lưng xốy Thái Lan.
Bên cạnh đó cũng có rất nhiều nghiên cứu về sự đa dạng di truyền chó nhà tập

trung ở khu vực miền Nam như ở thành phố Rạch Giá và huyện đảo Phú Quốc thuộc
tỉnh Kiêng Giang, Hồ Chí Minh... Và vẫn chưa có các nghiên cứu về sự đa dạng di
truyền chó nhà ở khu vực biên giới, đặc biệt là khu vực biên giới phía Nam như khu
vực tỉnh Long An và Tây Ninh
Các nghiên cứu đánh giá sự đa dạng di truyền trước đây tại Việt Nam chỉ tập
trung chủ yếu vào chó lưng xốy Phú Quốc (Thái Kế Quân và cộng sự (2016). Khi đó,
nhóm nghiên cứu đã sử dụng trình tự vùng HV1 (Hypervariable region 1) nằm trên hệ
gen ty thể để đánh giá sự đa dạng di truyền và truy tìm nguồn gốc của chó lưng xốy
Phú Quốc. Ngồi ra, cho đến nay quần thể chó nhà khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh
vẫn chưa có một tổ chức hay nhóm nghiên cứu nào đánh giá về sự đa dạng di truyền
cũng như truy tìm nguồn gốc của quần thể chó nhà khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh
dựa vào vùng HV1 trên bộ gen ty thể.
Xuất phát định hướng từ các nghiên cứu trong và ngồi nước, chúng tơi tiến hành
thực hiện nghiên cứu đề tài “Đánh giá đa dạng di truyền của quần thể chó nhà được
xi


nuôi nhốt tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh dựa vào vùng trình tự vùng HV
1 trên hệ gen ty thể” nhằm đối chiếu, so sánh, đánh giá sự đa dạng di truyền của quần
thể chó nhà tại khu vự tỉnh Long An và Tây Ninh với các quần thể chó nhà khác tại Việt
Nam và một số giống chó khác thuộc các khu vực địa lý khác nhau trên thế giới. Kết
quả thu được sẽ cho ra cái nhìn khách quan hơn về sự đa dạng di truyền của quần thể
chó nhà, bổ sung thêm cơ sở dữ liệu hữu ích nhằm hỗ trợ các nghiên cứu di truyền tiếp
theo về đánh giá, so sánh mối quan hệ di truyền giữa các nhóm chó nhà tại Việt Nam,
cũng như góp phần lám sáng tỏ con đường di cư, phân bố của chó nhà trên khắp thế
giới.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá sự đa dạng di truyền của chó nhà tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh
dựa vào vùng trình tự vùng HV1 (Hypervariable region 1) trên hệ gen ty thể.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu

-

Thu mẫu tại khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh

-

Tách chiết DNA tổng số từ mẫu lơng thu được

-

Khuếch đại trình tự vùng HV1

-

Giải trình tự và hiệu chỉnh trình tự

-

So sánh trình tự vùng HV1 với cơ sở dữ liệu trên GenBank

-

Định loại haplotype của quần thể chó tại Long An và Tây Ninh

-

Đánh giá sự đa dạng di truyền của quần thể chó tại khu vực tỉnh Long An và
Tây Ninh.

4. Đối tượng nghiên cứu

Đề tài thực hiện nghiên cứu trên vùng 582 cặp base thuộc vùng HV1 trong hệ
gen ty thể của chó. Tổng cộng 19 cá thể chó nhà bao gồm 11 cá thể chó ở khu vực tỉnh
Long An và 8 cá thể chó ở khu vực tỉnh Tây Ninh được khảo sát trong phạm vi đề tài
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu vùng trình tự 582 cặp base thuộc vùng HV1 DNA ty
thể trên 19 con chó nhà khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh. Nghiên cứu không bao gồm
thông tin trên tồn bộ gen ty thể của chó hay các gen trên bộ gen trong nhân của chó.
Các giống chó trên thế giới được sử dụng trong việc xác định mối quan hệ di truyền với
quần thể chó nhà khu vực tỉnh Long An và Tây Ninh được chọn dựa trên thông tin về
xii


hành trình di cư của chó đã được cơng bố, và dụa trên sự sẵn có của thơng tin, khơng
bao gồm tất cả các giống chó hiện hữu trên tồn thế giới.

xiii



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Giới thiệu về giống chó nhà

1.1.1. Phân loại
Giới: Animalia (Động vật)
Phân giới: Metazoa (Động vật đa bào)
Ngành: Chordata (Có dây sống)
Phân ngành: Vertebrata (Động vật có xương sống)
Lớp: Mammalia (Thú)

Bộ: Carnivora (Ăn thịt)
Họ: Caninae (Chó)
Giống: Canis Linnaeus, 1758 (Chó)
Lồi: Canis lupus Linnaeus, 1758 (Chó)
Phân lồi: Canis lupus familiaris Linnaeus, 1758 (Chó nhà)

Hình 1.1 Chó nhà lơng vàng đen (hình do tác giả chụp)
1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.2. Đặc điểm chung của giống chó nhà
Thân hình chó là một cơ thể sống thống nhất, được cấu trúc từ những cơ quan,
hệ thống khác nhau, thực hiện những chức năng sống thích hợp. Thể chất của chó, được
xác định bởi những cấu trúc giải phẫu của nó. song để cho dễ quan sát người ta thường
quan sát ngoại hình thơng qua bốn phần chính: Ngoại hình của đầu, thân và các chi.
1.1.2.1.

Đặc điểm phần đầu của chó

Đầu: hình dáng đầu thường có hình trịn, hình nhọn, hình vng và hình chữ
nhật.
Vùng mặt: Mõm: hình dạng của mõm phụ thuộc vào sự phát triển của hàm và
môi, chiều dài của mõm được thể hiện bằng tỷ lệ chiều dài mõm so với chiều dài
của trán.
Mơi: mơi khơ phác họa rõ mõm.
Mắt: Mắt chó có đến 3 mí: một mí trên, một mí dưới và mí thứ ba nằm ở giữa,
hơi sâu vào phía trong, giúp bảo vệ mắt khỏi bụi bẩn.
Hàm/ Răng: Mõm của loại chó to có 42 răng ổn định. Trong số đó có 12 răng

cửa, 4 răng nanh và 26 răng hàm.
Tai: dựng đứng, khơng q to, hướng về phía trước.
Cổ: phần cổ gồm 7 đốt sống. Cổ gồm có: họng cổ, mang cổ và sống cổ. Độ uốn
nếp và trễ của da ở khu vực cổ gọi là “yếm cổ”.
1.1.2.2.

Đặc điểm phần thân của chó

Da và lơng: Chó có đến 2 lớp lơng: lớp bên ngồi dễ thấy, cịn lớp lót bên trong
giúp cho chúng giữ ấm.
Phần đi: đi ln vểnh cao, thẳng.
Lưng: phần mình giữa bướu vai và thắt lưng, bên phải và bên trái được giới hạn
bằng rẻo sườn của lồng ngực. Nó bao gồm khoảng 8 - 9 đốt sống lưng và những đoạn
trên của xương sườn. Lưng được đánh giá theo chiều rộng, chiều dài và hình dáng.
Ngực và lồng ngực: Phần phía trước của lồng ngực gọi là ngực. Lồng ngực bị
giới hạn bởi các bộ phận như sau: ở phía trên là bướu vai và lưng, ở phía dưới là
xương ngực, ở phía trước là khoảng trống giữa vai và chỗ bắt đầu cổ họng nối với
mình, ở phía sau là những xương sườn cụt. Ngực và lồng ngực được đánh giá theo

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

chiều rộng, chiều dài, chiều sâu, thể tích và hình dáng. Lồng ngực thường có dáng
phẳng, ơ van cụt, hình thùng (ống).
Bụng: thành bụng mềm, đoạn từ xương sườn cụt đến xương chậu. Về hình dáng,
bụng thường thon đều, béo mỡ và xệ.
Mơng: phần mình bị giới hạn ở phía trước bởi eo lưng, ở phía sau bởi đi và
hai bên bởi đùi. Xương chậu và xương cùng nằm ở phần mơng. Mơng thường có

các dạng như sau: rộng, hẹp, dài, ngắn, phẳng, tròn, thẳng, xệ, hếch và "mơng treo".
1.1.2. Đặc tính di truyền của hệ gen ti thể ở động vật có xương sống
Ti thể là bào quan có tất cả ở các sinh vật nhân chuẩn, chịu trách nhiệm cho việc
cung cấp năng lượng cho tế bào và chịu trách nhiệm cho các q trình apoptosis, bệnh
tật và lão hóa. Mỗi tế bào có từ 100 - 1.000 ti thể, tùy thuộc vào loại tế bào mà số lượng
ti thể này lại khác nhau và mỗi ti thể có từ 2-10 mtDNA (mitochondrial DNA), như vậy
mỗi tế bào có từ 1.000-10.000 mtDNA, điều này rất hữu ích trong việc nghiên cứu đặc
tính di truyền động vật1.
mtDNA có cấu trúc dạng vịng, mạch đơi và đơn bội. Khơng có hiện tượng tái
tổ hợp, có bộ máy sao chép độc lập so với các gen trong nhân và có tỷ lệ đột biến trên
mỗi cặp base cao hơn gấp 10 lần so với trong nhân do cơ chế sửa sai không hiệu quả.
Hệ gen ti thể có kích thước khác nhau từ 14-20 kb.

Hình 1.2 Hệ gene ty thể của chó nhà1
3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Hệ gen ti thể của chó nhà (Canis familiaris) lần đầu tiên được giải trình tự hồn
chỉnh có kích thước 16727 kb, phần lớn thành phần cũng như số lượng gen giống như
ở động vật có xương sống gồm có 37 gen mã hóa, trong đó có 22 gen mã hóa cho
tRNAs, 13 gen mã hóa cho protein, 2 gen mã hóa cho rRNAs và hầu như khơng có
introns, chỉ có vùng D-loop (Displacement-loop) hay cịn gọi là vùng CR (Control
Region) là vùng khơng mã hóa2. Vùng CR dài khoảng 1270 bp (15458-16727) là vùng
khơng mã hóa nhưng giữ vai trị quan trọng trong việc điều khiển quá trình phiên mã.
Vùng CR chia làm 3 vùng riêng biệt gồm có vùng siêu biến Hypervariable region 1
(HV1), vùng Hypervariable region 2 (HV2) và vùng lặp lại song song VNTR (Variable
number tandem repeat).

Hình 1.3 Vùng trình tự HV-13

Vùng siêu biến 1 (Hypervariable region 1- HV1): vùng HV1 là vùng siêu biến
nhất trong hệ gen ti thể động vật. Ở chó nhà vùng HV1 nằm ở đầu 5’ của vùng CR ở vị
trí (15458-16130) dài khoảng 673 bp, cũng giống như ở người vùng HV1 ở chó có tính
đa hình rất cao, thường được sử dụng trong phân tích pháp y trong trường hợp lượng
DNA quá ít hoặc mẫu DNA trong nhân bị thối biến nghiêm trọng4-8. Ngồi ra, vùng
HV1 còn được sử dụng để nhận diện các SNP (Single Nucleotide Polymorphism) và
xác định haplotype ở chó nhà.6,9
Vùng siêu biến 2 (Hypervariable region 2-HV2): nằm ở đầu 3’ của vùng CR, dài
khoảng 350 bp, có tốc độ tiến hóa chậm hơn HV1 từ 10-20 lần. Đây là vùng bảo thủ
nhất có chứa một số đơn vị cấu trúc mà trình tự sắp xếp của chúng khơng thay đổi ngay
4


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

cả ở bậc phân loại họ. Một đoạn trình tự lặp lại (Variable number tandem repeat): nằm
giữa HV1 và HV2 với 10 nucleotide lặp lại khoảng 30 lần. Số lặp lại tùy vào mỗi cá thể
nên trình tự này gây ra khó khăn trong q trình nghiên cứu và thường được loại đi khi
phân tích di truyền vùng CR9-11.
1.2.

Các nghiên cứu về sự đa dạng di truyền góp phần tìm hiểu thêm nguồn gốc
chó nhà dựa trên trình tự hệ gen ty thể (mtDNA)

1.2.1. Hệ gen ty thể ở động vật hữu nhũ nói chung và chó nói riêng
Ở động vật, ngồi hệ gen trong nhân cịn có hệ gen trong tế bào chất nằm ở ty thể,
chiếm từ 1-5% DNA của tế bào. Kích thước của mtDNA của động vật hữu nhũ thường
dao động từ 16kb đến 17.5kb. Mỗi ty thể có từ 2 đến 10 bản sao của DNA và mỗi tế

bào chứa từ hàng trăm đến hàng triệu ty thể nên số lượng mtDNA là rất lớn . Với số
lượng bản sao lớn như vậy nên có thể thu được mtDNA có giá trị cho các phân tích
quan hệ di truyền từ một số lượng ít tế bào. mtDNA có những đặc điểm cơ bản sau:
- Tốc độ đột biến lớn gấp 10-25 lần so với hệ gen nhân;
- Số lượng bản sao lớn;
- Ðơn bội, hầu như khơng có sự tái tổ hợp;
- Di truyền theo dòng mẹ ở phần lớn các loài;
1.2.2. Ty thể trong nghiên cứu đa dạng di truyền
MtDNA mặc dù có kích thước rất nhỏ trong kích thước tồn bộ hệ gen của sinh
vật nhưng nó lại được coi là một marker đa dạng phân tử phổ biến nhất ở động vật trong
suốt nhiều thập kỷ qua. Đã có rất nhiều những nhà di truyền học quần thể và hệ thống
học áp dụng công cụ này trong nghiên cứu của họ 12,13.
Những lý do của việc mtDNA trở thành một lựa chọn tốt cho marker phân tử đó
là: mtDNA tương đối dễ khuếch đại bởi nó có nhiều bản sao trong tế bào, trình tự gen
ty thể được bảo tồn rất mạnh giữa các loài động vật, với rất ít sự trùng lặp, khơng chứa
intron, các vùng intergenic ngắn 14.
MtDNA có độ đa dạng cao trong quần thể tự nhiên do tỷ lệ đột biến lớn, đây
được cho là bằng chứng lịch sử phát triển của quần thể. MtDNA được xem là giải pháp
tiện lợi nhất và rẻ nhất cho việc khám phá gen của loài mới trong tự nhiên. Vùng kiểm
soát ( hay D-loop) nằm trong mtDNA là vùng khơng mã hóa duy nhất và liên quan đến
sự mở đầu tái bản mtDNA.
5


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Kim và cộng sự đã xác định, cơng bố trình tự hồn chỉnh hệ gen ty thể đầu tiên
của chó vào năm 1998 và đăng ký trên GenBank với số đăng ký là NC-002008. Chiều
dài của mtDNA chó là có kích thước 16.728 bp, tuy nhiên, chiều dài này không tuyệt
đối do biến thể.

1.2.3. Các nghiên cứu trên thế giới về đa dạng di truyền của chó
Một trong những nghiên cứu mtDNA đầu tiên ở chó nhà được thực hiện bởi Vila
và cộng sự2 đã hỗ trợ thêm cho các bằng chứng về khảo cổ học cho rằng Sói là tổ tiên
của chó nhà. Khi đó nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích đoạn trình tự 261 bp vùng
HV1 của 162 con chó Sói ở 27 quốc gia khác nhau trên thế giới và 140 con chó nhà đại
diện cho 67 nịi chó khác nhau. Kết quả phân tích đã cho thấy vùng HV1 của chó nhà
và Sói có tính đa hình rất cao. Khi đó qua kết quả định loại haplotype đã xác định được
27 haplotype ở chó Sói, 26 haplotype ở chó nhà. Khi phân tích các vị trí đa hình trên
vùng trình tự này đã cho thấy trình tự của chó nhà khác với trình tự của chó Sói khơng
nhiều hơn 12 vị trí thay thế trong khi so sánh trình tự chó nhà với chó rừng và chó Sói
đồng cỏ (coyotes) thì có ít nhất 20 vị trí thay thế và 2 vị trí chèn khác nhau. Kết quả này
góp phần khẳng định thêm chó nhà có nguồn gốc từ Sói. Ngồi ra, sự phân kỳ trình tự
giữa các nhóm trình tự này cũng cho thấy chó nhà có nguồn gốc cách đây hơn 100.000
năm15.
Nguồn gốc của chó nhà từ Sói đã được xác định, tuy nhiên số lượng những sự
kiện này diễn ra một lần hay nhiều lần và diễn ra ở nơi nào vào thời điểm nào vẫn chưa
được biết đến một cách tường tận. Để góp phần trả lời nhứng câu hỏi trên Savolainen
và cộng sự (2002)16 đã phân tích tính đa dạng di truyền vùng trình tự 582 bp thuộc vùng
HV1 của 654 con chó nhà đại diện cho tất cả các quần thể lớn trên thế giới bao gồm cả
Châu Âu, Châu Á, Châu Phi, Bắc Mỹ và 38 cá thể chó Sói thuộc lục địa Á – Âu
(Eurasian). Qua phân tích phát sinh chủng lồi, bước đầu nhóm nghiên cứu đã cho thấy
tất cả các nhóm chó nhà trên thế giới được chia thành 6 nhóm phát sinh chủng lồi từ
(A – F) và có nguồn gốc từ ít nhất 5 dịng Sói cái khác nhau. Ngồi ra khi phân tích sự
đa dạng di truyền giữa các nhóm chó nhà với nhau đã cho thấy chó nhà trên thế giới có
hơn 95,9%trình tự thuộc các nhóm haplotype phổ quát (A, B, C), trong đó 71,3% cá thể
thuộc nhóm A. Nhóm A đại diện cho tất cả các nhóm chó nhà trên thế giới, nhóm B, C
cũng đại diện cho tất cả các nhóm chó nhà ở các vùng địa lý khác nhau ngoại trừ Châu
6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Mỹ. Vì vậy, 3 haplogroup (A, B, C) này cấu thành một nguồn chung với tỉ lệ đa dạng
mtDNA rất cao của tất cả các quần thể chó nhà. Như vậy ba nhóm (A, B, C) chiếm hầu
hết tất cả các kiểu haplotyle khác nhau ở tất cả các quần thể chó nhà, hơn nữa tần số của
các nhóm (A, B, C) lại tương tự nhau ở tất cả các khu vực địa lí. Hơn nữa, ko có sự
phân chia rõ ràng về mặt hình thái cũng như các giống chó có kích thước lớn hay nhỏ
nên tỉ lệ phân bố của 3 haplogroup này, điều này cho thấy sự đa dạng về hình thái của
các lồi chó khơng phải là kết quả của sự thuần hóa chó Sói ở từng khu vực địa lí riêng
lẻ, bởi vì các haplotype thuộc các haplogroup (D, E, F) chỉ được tìm thấy ở một số vùng
như Thổ Nhĩ Kỳ, Tây Ban Nha, Scandinavia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Siberia. Kết quả
trên đã gợi ý rằng phần lớn chó nhà ngày nay có nguồn gốc chung từ một vốn gen duy
nhất chứa các nhóm phổ quát (A, B, C). Ngồi ra, từ kết quả phân tích đa dạng di truyền
trong nghiên cứu này đã chỉ ra chó nhà ở Đơng Á có sự đa dạng di truyền lớn hơn so
với các khu vực địa lý còn lại, kết quả này cùng với sự phân tích phát sinh chủng lồi ở
từng khu vực địa lý đã gợi ý rằng chó nhà có nguồn gốc từ Đơng á cách đây khoảng
15.000 năm16
Nhằm làm sáng tỏ thêm quá trình di cư của chó nhà đến Châu Úc và vùng lãnh
thổ Polynesia diễn ra một cách cụ thể như thế nào, Oskarsson và cộng sự 17 đã tiếp nối
các kết quả của nghiên cứu trên. Khi đó nhóm nghiên cứu đã lập ra một bản đồ về sự
phân bố của haplotype A29 và chó cổ ở vùng Polynesian (Arc1 và Arc2) bằng cách thu
thập mẫu ở đất liền Đông Nam Á (424 mẫu) và các đảo ở Đông Nam Á (219 mẫu).
Thông qua kết quả xác định haplotype dựa trên đoạn trình tự 582 bp vùng HV1 của tất
các quần thể chó nhà như đã nêu trên đã cho thấy tất cả 3 haplotype (A29, Arc1, Arc2)
đều được tìm thấy ở phía nam Trung Quốc với tỷ lệ tương ứng (2%, 9%, 1%). Khu vực
đất liền Đông Nam Á (1%, 8%, 7%) và đảo quốc Indonesia (2%, 3%, 51%), nhưng lại
không thấy haplotype (A29, Arc1, Arc2) xuất hiện ở vùng lãnh thổ Đài Loan và đảo
quốc Philippines. Ngoài ra, sự đa dạng mtDNA ở vùng HV1 của chó Dingo cũng đã chỉ
ra rằng chó Dingo được mang đến Châu Úc cách đây từ 4.600-18.300 năm. Những kết
quả trên cũng gợi ý rằng chó Dingo và chó ở vùng Polynesia khơng có nguồn gốc từ

Đài Loan hay vùng lãnh thổ mở rộng Austronesian mà có nguồn gốc từ đất liền Đơng
Nam Á sau đó di chuyển đến Indonesia trước khi đến Châu Úc.

7